潮汐力計算器
計算遠方質量在附近天體尺度上所施加的差分(潮汐)加速度和力。
kg
m
m
kg
Difference in gravitational pull across the body
此計算機如何運作?
潮汐力是遠方質量的重力在天體上的差值。潮汐加速度等於 2·G·M·r/d³,總潮汐力等於該值乘以天體質量 m,其中 G = 6.674×10⁻¹¹。由於與距離的三次方成反比,潮汐效應隨距離迅速減弱。
公式
How this is calculated
潮汐起源於重力隨距離減弱,使天體近側受到比遠側更強的引力。源質量 M 是產生引力場的物體(例如行星或太陽),質心距離 d 在兩個質心之間測量,天體半徑 r 是被影響天體的半尺寸,引力差異在此範圍內變化。可選的被影響天體質量 m 將每公斤加速度轉換為總力。
潮汐加速度是重力加速度梯度乘以半徑:從 g = GM/d² 出發,對 d 求導得 dg/dd = -2GM/d³,因此在跨度 r 上的差值為 Δg = 2·G·M·r / d³。乘以天體質量得潮汐力 F = 2·G·M·m·r / d³。注意與距離的強烈反三次方依賴關係,這就是為什麼潮汐效應消退速度遠快於普通重力。
所有輸入使用 SI 單位:質量為公斤,距離和半徑為公尺,輸出加速度單位為 m/s²,力的單位為牛頓。距離必須非零,且必須大於天體半徑,線性近似才成立。結果為一階估算;非常接近(接近 Roche 極限)的情況需要完整的非線性計算。力的輸出需要提供可選的質量 m。
常見問題
普通重力遵循反平方定律,但潮汐力是天體上重力的差值——即反平方定律的導數——這引入了額外的距離因子,產生反三次方依賴關係。
不需要。潮汐加速度(Δg)僅取決於 M、r 和 d。質量 m 僅用於將加速度轉換為以牛頓表示的總潮汐力。
2GMr/d³ 表達式是線性近似,在天體遠小於其距離時有效。接近 Roche 極限時,引力場在天體上非線性變化,需要完整積分。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 潮汐力計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/tidal-force-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "潮汐力計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/tidal-force-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "潮汐力計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/tidal-force-calculator
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